Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва
Проблематика. Мікробні поверхнево-активні речовини трегалозоліпідної природи (ТПАР) є перспективними продуктами біотехнології для різних галузей сучасної промисловості та сільського господарства. Для створення ефективних екологічно безпечних агропрепаратів актуальним завданням є вивчення властивост...
| Main Authors: | , , , , |
|---|---|
| Format: | Article |
| Language: | English |
| Published: |
Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute
2019-05-01
|
| Series: | Innovative Biosystems and Bioengineering |
| Subjects: | |
| Online Access: | http://ibb.kpi.ua/article/view/165165 |
| _version_ | 1811201622234103808 |
|---|---|
| author | Natalya Koretska Оlena Karpenko Volodimir Baranov Vira Lubenets Taisiya Nogina |
| author_facet | Natalya Koretska Оlena Karpenko Volodimir Baranov Vira Lubenets Taisiya Nogina |
| author_sort | Natalya Koretska |
| collection | DOAJ |
| description | Проблематика. Мікробні поверхнево-активні речовини трегалозоліпідної природи (ТПАР) є перспективними продуктами біотехнології для різних галузей сучасної промисловості та сільського господарства. Для створення ефективних екологічно безпечних агропрепаратів актуальним завданням є вивчення властивостей біогенних ПАР і механізмів їх впливу на рослини та мікроорганізми.
Мета. Дослідити біологічні властивості ТПАР – метаболітів штаму Rhodococcus erythropolis Au-1 – та можливі шляхи їх використання у рослинництві.
Методика реалізації. Штам культивували на модифікованому середовищі Гудвіна, ТПАР екстрагували з виділеної біомаси сумішшю Фолча. Дію ТПАР на проникність клітинних мембран тестових мікроорганізмів-фітопатогенів вивчали за кількістю вивільненого з клітин білка (методом Бредфорд), а чисельність життєздатних клітин – методом серійних розведень. Вплив ТПАР на активність біоцидів щодо тестових бактерій оцінювали за мінімальною інгібувальною (МІК) і бактерицидною концентраціями (МБК) препаратів, а на гриби – за зонами затримки росту на агаризованому середовищі. Дію ТПАР на активність фітогормона індоліл-3-оцтової кислоти (ІОК) визначали у біотестах на відрізках колеоптилів пшениці та на ризогенез живців квасолі. Вплив метаболітів R. erythropolis Au-1 на ріст рослин (за передпосівного оброблення насіння) визначали за морфометричними показниками пшениці та сої в лабораторних, вегетаційних і дрібноділянкових експериментах. Здатність штаму R. erythropolis Au-1 до синтезу фітогормонів-ауксинів визначали за їх наявністю у супернатанті культуральної рідини (реакція Сальковського).
Результати. Встановлено, що ТПАР штаму R. erythropolis Au-1 сприяють підвищенню проникності клітинних мембран мікроорганізмів-фітопатогенів (зі збереженням життєздатності клітин). Встановлено, що ТПАР підсилюють антимікробну активність біоцидів-тіосульфонатів: МІК і МБК у композиціях біоцидів з ТПАР знижувались на 20–50 % (для тестових бактерій), а зони затримки росту фітопатогенних грибів зростали в середньому на 53 %. Встановлено, що ТПАР підсилювали дію ІОК: використання ІОК у композиції з ТПАР дає змогу зменшити діючу концентрацію фітогормона в 10 разів. Встановлено стимулювальну дію метаболітів R. erythropolis УКМ Au-1 на ріст сої та пшениці: передпосівна обробка насіння розчинами ТПАР сприяла приросту довжини коренів і пагонів проростків на 29–37 %, а їх маси – на 20–31 % відносно контролю. Супернатант культуральної рідини був ефективнішим: приріст довжини кореня та пагона становив відповідно 58 та 24 % відносно контролю, що можна пояснити наявністю в його складі біологічно активних речовин, зокрема фітогормонів ауксинової природи.
Висновки. ТПАР завдяки впливу на проникність клітинних мембран здатні підвищувати ефективність біоцидів і рістрегуляторів, а також стимулювати ріст рослин. Отримані результати є перспективними для розробки ефективних та екологічно безпечних препаратів для сучасного рослинництва. |
| first_indexed | 2024-04-12T02:23:33Z |
| format | Article |
| id | doaj.art-ab493a51662b41ec905a2d159b582a1d |
| institution | Directory Open Access Journal |
| issn | 2616-177X |
| language | English |
| last_indexed | 2024-04-12T02:23:33Z |
| publishDate | 2019-05-01 |
| publisher | Igor Sikorsky Kyiv Polytechnic Institute |
| record_format | Article |
| series | Innovative Biosystems and Bioengineering |
| spelling | doaj.art-ab493a51662b41ec905a2d159b582a1d2022-12-22T03:52:03ZengIgor Sikorsky Kyiv Polytechnic InstituteInnovative Biosystems and Bioengineering2616-177X2019-05-0132778510.20535/ibb.2019.3.2.165165165165Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництваNatalya Koretska0Оlena Karpenko1Volodimir Baranov2Vira Lubenets3Taisiya Nogina4Department of Physical Chemistry of Fossil Fuels InPOCC, NAS of UkraineDepartment of Physical Chemistry of Fossil Fuels InPOCC, NAS of UkraineIvan Franko National University of LvivNational University "Lviv Polytechnic"D.K. Zabolotny Institute of Microbiology and Virology, NAS of UkraineПроблематика. Мікробні поверхнево-активні речовини трегалозоліпідної природи (ТПАР) є перспективними продуктами біотехнології для різних галузей сучасної промисловості та сільського господарства. Для створення ефективних екологічно безпечних агропрепаратів актуальним завданням є вивчення властивостей біогенних ПАР і механізмів їх впливу на рослини та мікроорганізми. Мета. Дослідити біологічні властивості ТПАР – метаболітів штаму Rhodococcus erythropolis Au-1 – та можливі шляхи їх використання у рослинництві. Методика реалізації. Штам культивували на модифікованому середовищі Гудвіна, ТПАР екстрагували з виділеної біомаси сумішшю Фолча. Дію ТПАР на проникність клітинних мембран тестових мікроорганізмів-фітопатогенів вивчали за кількістю вивільненого з клітин білка (методом Бредфорд), а чисельність життєздатних клітин – методом серійних розведень. Вплив ТПАР на активність біоцидів щодо тестових бактерій оцінювали за мінімальною інгібувальною (МІК) і бактерицидною концентраціями (МБК) препаратів, а на гриби – за зонами затримки росту на агаризованому середовищі. Дію ТПАР на активність фітогормона індоліл-3-оцтової кислоти (ІОК) визначали у біотестах на відрізках колеоптилів пшениці та на ризогенез живців квасолі. Вплив метаболітів R. erythropolis Au-1 на ріст рослин (за передпосівного оброблення насіння) визначали за морфометричними показниками пшениці та сої в лабораторних, вегетаційних і дрібноділянкових експериментах. Здатність штаму R. erythropolis Au-1 до синтезу фітогормонів-ауксинів визначали за їх наявністю у супернатанті культуральної рідини (реакція Сальковського). Результати. Встановлено, що ТПАР штаму R. erythropolis Au-1 сприяють підвищенню проникності клітинних мембран мікроорганізмів-фітопатогенів (зі збереженням життєздатності клітин). Встановлено, що ТПАР підсилюють антимікробну активність біоцидів-тіосульфонатів: МІК і МБК у композиціях біоцидів з ТПАР знижувались на 20–50 % (для тестових бактерій), а зони затримки росту фітопатогенних грибів зростали в середньому на 53 %. Встановлено, що ТПАР підсилювали дію ІОК: використання ІОК у композиції з ТПАР дає змогу зменшити діючу концентрацію фітогормона в 10 разів. Встановлено стимулювальну дію метаболітів R. erythropolis УКМ Au-1 на ріст сої та пшениці: передпосівна обробка насіння розчинами ТПАР сприяла приросту довжини коренів і пагонів проростків на 29–37 %, а їх маси – на 20–31 % відносно контролю. Супернатант культуральної рідини був ефективнішим: приріст довжини кореня та пагона становив відповідно 58 та 24 % відносно контролю, що можна пояснити наявністю в його складі біологічно активних речовин, зокрема фітогормонів ауксинової природи. Висновки. ТПАР завдяки впливу на проникність клітинних мембран здатні підвищувати ефективність біоцидів і рістрегуляторів, а також стимулювати ріст рослин. Отримані результати є перспективними для розробки ефективних та екологічно безпечних препаратів для сучасного рослинництва.http://ibb.kpi.ua/article/view/165165Trehalose lipidsRhodococcus erythropolisPermeability of cell membranesAntimicrobial activityPlant growth regulators |
| spellingShingle | Natalya Koretska Оlena Karpenko Volodimir Baranov Vira Lubenets Taisiya Nogina Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва Innovative Biosystems and Bioengineering Trehalose lipids Rhodococcus erythropolis Permeability of cell membranes Antimicrobial activity Plant growth regulators |
| title | Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва |
| title_full | Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва |
| title_fullStr | Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва |
| title_full_unstemmed | Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва |
| title_short | Біологічні властивості поверхнево-активних метаболітів Rhodococcus erythropolis Au-1 та їх перспективи для рослинництва |
| title_sort | біологічні властивості поверхнево активних метаболітів rhodococcus erythropolis au 1 та їх перспективи для рослинництва |
| topic | Trehalose lipids Rhodococcus erythropolis Permeability of cell membranes Antimicrobial activity Plant growth regulators |
| url | http://ibb.kpi.ua/article/view/165165 |
| work_keys_str_mv | AT natalyakoretska bíologíčnívlastivostípoverhnevoaktivnihmetabolítívrhodococcuserythropolisau1taíhperspektividlâroslinnictva AT olenakarpenko bíologíčnívlastivostípoverhnevoaktivnihmetabolítívrhodococcuserythropolisau1taíhperspektividlâroslinnictva AT volodimirbaranov bíologíčnívlastivostípoverhnevoaktivnihmetabolítívrhodococcuserythropolisau1taíhperspektividlâroslinnictva AT viralubenets bíologíčnívlastivostípoverhnevoaktivnihmetabolítívrhodococcuserythropolisau1taíhperspektividlâroslinnictva AT taisiyanogina bíologíčnívlastivostípoverhnevoaktivnihmetabolítívrhodococcuserythropolisau1taíhperspektividlâroslinnictva |